烷烴的紅外光譜特征
烷烴中只有C-H鍵組成的C-H,CH2,CH3基團,純烷烴的吸收峰只有C-H的伸縮、彎曲振動和C-C骨架振動。
1、νC-H 烷烴的C-H伸縮振動頻率
一般不超過3000cm-1,甲基和亞甲基的C-H伸縮分別有對稱和不對稱振動相應出現四個吸收峰,甲基的C-H伸縮振動,對稱的出現在2872cm-1,不對稱的出現在2962cm-1;亞甲基的對稱出現在2853cm-1,不對稱的出現在2926 cm-1。一般不對稱的吸收強度稍強,在高分辨的紅外儀(光柵型),可以在2853-2962 cm-1處,清楚地觀察到這四個峰,而在低分辨的儀器中,兩兩重疊只能看到兩個峰。如下圖:
注意:環丙烷的VC-H移向高頻,出現在3080-3040cm-1(S)
叔C-H的伸縮吸收很弱,( 2890cm-1左右 )通常消失在其它脂肪族的C-H吸收中,對于鑒定分析用途不大。
2、δC-H : C-H彎曲振動
在1460cm-1和1380cm-1處有特征吸收,前者歸于甲基及次甲基的不對稱δC-H,后者歸于甲基的δS 1380cm-1峰對結構非常敏感,對于識別甲基很有用。
(1)孤立甲基在1380cm-1附近出現單峰,其強度對分子中甲基數目的增多而增強,
(2)偕二甲基 –CH(CH3)2 此峰變為雙峰(1391 -1380cm-1(S)和1372-1365 cm-1(S)),而且兩個峰的強度大約相等。1380cm-1附近出現雙峰是驗證分子中有偕二甲基的根據,(必須注意:環己烷醇、甾體和二萜類含有的乙酰氧基-OOC-CH3,其中甲基在1380-1365 cm-1出現雙峰,不要誤認為分子中有異丙基)。
(3)叔丁基1380 cm-1的峰也分裂為雙峰,但這兩個峰一強一弱(1380 cm-1為弱峰,1365 cm-1峰為強峰),足以與偕二甲基區分。
(4)當化合物具有四個以上鄰接的CH2基團時,幾乎總是在(715-725,通常在720cm-1處)有譜帶(CH2面內搖擺),它在鑒別上是有用的。
3、C-C骨架振動在1250-800cm-1范圍,因特征性不強用途不大。
總結:
d C-H 1460 , 1380cm-1
孤立的甲基-CH3
1380單峰
C(CH3)2 1380雙峰,強度1:1 (1391 -1380cm-1, 1372-1365 cm -1)
-C(CH3)3 1380雙峰,強度1:2(低頻率為高頻率峰強度的2倍) ( 1380 cm-1為弱峰,1365 cm-1峰為強峰)
當化合物具有四個以上鄰接的CH2基團時,幾乎總是在(715-725,通常在720cm-1處)有譜帶(CH2以內搖擺),它在鑒別上是有用的。
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